CN103751034A

CN103751034A - 胶质芽孢杆菌胞外多糖在化妆品中的应用

Info

Publication number: CN103751034A
Application number: CN201410047827.8A
Authority: CN
Inventors: 李会; 杨庆胜; 窦文芳; 许正宏; 史劲松; 李洁; 蒋敏
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2014-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2014-04-30

Abstract

本发明公开了一种胶质芽孢杆菌胞外多糖在保湿型化妆品中的应用。通过体外重量法检测和小鼠角质层保水实验，证实胶质芽孢杆菌胞外多糖具有良好的吸湿和保湿功效，将其应用于保湿型化妆品具有巨大的开发潜力。

Description

胶质芽孢杆菌胞外多糖在化妆品中的应用

技术领域

本发明涉及一种胶质芽孢杆菌胞外多糖在保湿型化妆品中的应用方法。

背景技术

保湿剂对于化妆品来说是至关重要的，几乎所有的化妆品配方中都离不开保湿剂，它是组成化妆品的基本物质成分之一，此外保湿剂本身的功效对化妆品的功能发挥与质量稳定有着重要的作用。随着社会的发展，人们生活水平的提高，越来越多的人们着眼于自身的皮肤护理。同时随着大家知识水平的提高，过去的油脂护肤已经远远达不到人们的需要，大家更青睐于清爽补水型保湿产品。现在“美源于自然，美源于健康”的概念已经开始在社会中普及，化妆品专家尝试开拓纯天然的化妆品成分，而这也恰好与消费者的期望相吻合，因此生物成分在化妆品领域的开发和利用已经成为化妆品行业新的发展趋势。微生物胞外多糖的生产应用已经有着几十年的历史，已经有较多种类的微生物胞外多糖作为良好的保湿剂应用于化妆品行业。

胶质芽孢杆菌广泛分布于自然环境中，目前已经在工业上获得了应用，主要应用在肥料、饲料、冶金等方面，但胶质芽孢杆菌胞外多糖在化妆品行业的应用还是个空白。胶质芽孢杆菌胞外多糖含有较多的功能基团，可以牢固结合水分子，多糖复杂的构型也能够吸附水分子，所以胶质芽孢杆菌胞外多糖有着良好的保湿能力，这也意味着胶质芽孢杆菌胞外多糖在化妆品行业中具有很大的开发价值。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有不足，提供一种胶质芽孢杆菌胞外多糖在保湿型化妆品中的应用。

实现本发明目的的技术方案是：胶质芽孢杆菌胞外多糖在保湿型化妆品中的应用。

所述胶质芽孢杆菌胞外多糖为胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）SM-01发酵液经稀释、过滤除菌、浓缩、乙醇沉淀、烘干而得到的胶质芽孢杆菌胞外多糖。

所述胶质芽孢杆菌胞外多糖在化妆品中的添加量为0.05～0.1%。

本发明中胶质芽孢杆菌胞外多糖一般以化妆品添加剂的形式使用，含有胶质芽孢杆菌胞外多糖的化妆品可以制成保湿霜、保湿乳液、保湿面膜等。上述各种类型的化妆品可以按照化妆品领域的常规方法制备。

本发明优点如下：

实验结果显示，胶质芽孢杆菌胞外多糖可以直接吸收并且能够较长时间保持水分，而且是天然生物成分，不含有毒有害物质，这些均为胶质芽孢杆菌胞外多糖应用于保湿型化妆品领域提供了直接有力的实验依据和理论基础。

附图说明

图1为实施例1在不同相对湿度环境下各物质的吸水率随时间的变化曲线图。

图2为实施例1在不同相对湿度环境下各物质的水分损失率随时间的变化曲线图。

图3为实施例2不同样品处理后小鼠角质层含水量随时间变化曲线图。

具体实施方式

以下通过实例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再做进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

本发明实施例采用如下方法来评价胶质芽孢杆菌胞外多糖的吸湿、保湿性能。

1. 重量法

考虑环境因素，如温度、相对湿度等对吸湿和保湿效果的影响，分别准备相对湿度（relative humidity; R.H.）为22%、30%、43%、81%的密封干燥器。在室温环境下分别配制饱和醋酸钾、饱和氯化钙、饱和碳酸钠和饱和硫酸铵溶液置于密封的干燥器中(各饱和溶液的相对湿度分别为22%、30%、43%、81%)。在4 h，8 h，12 h，24 h，30 h，36 h，48 h时称重，根据样品重量变化计算吸湿率和水分损失率，从而确定胶质芽孢杆菌胞外多糖和对照品的吸湿和保湿效果的变化趋势。

吸湿实验：分别将胶质芽孢杆菌胞外多糖、海藻酸钠、透明质酸、甘油用P₂O₅为干燥剂干燥至恒重，精确称取0.5 g各样品4份，分别放入到直径为4 cm的称重瓶中，放进盛有饱和醋酸钾、饱和氯化钙、饱和碳酸钠和饱和硫酸铵溶液的干燥器中（各饱和溶液的相对湿度分别为22%、30%、43%、81%），在放置4 h，8 h，12 h，24 h，30 h，36 h，48 h时称重，计算样品的吸湿率。

St = (W2-W1) / W1 × 100% （1）

St：样品吸水率，%；W1：实验前样品质量；W2：实验条件下样品质量。吸水率越高，表示吸湿性能越好，保湿效果越佳。

保湿实验：精确称取一定量用于吸水实验后的各样品，胶质芽孢杆菌胞外多糖、透明质酸、甘油、海藻酸钠2份，分别置于含饱和氯化钙、饱和醋酸钾的干燥器中，在放置4 h，8 h，12 h，24 h，30 h，36 h，48 h时称重，计算样品的水分损失率。

Si = W2 / W1 × 100% （2）

Si：样品水分损失率，%；W1：试验前样品含水量；W2：试验t小时样品失水量。

2. 小鼠角质层含水量法

角质层是皮肤的主要屏障，能够吸收一定的水分，同时自身结构会发生一定程度的变化，是测定原料保湿性能的一种有效的方法。衰减全反射傅立叶变换红外光谱仪扫描法是近些年发展起来的一种测定皮肤水含量的有效方法之一。基本原理：对角质层进行扫描时，在1600 cm^-1~1700 cm^-1（酰胺基Ⅰ）附近出现C=O吸收峰，在1500 cm^-1~1600 cm^-1（酰胺基Ⅱ）附近出现HN-C=O吸收峰。酰胺基Ⅰ主要反映出蛋白质和水的吸收，酰胺基Ⅱ仅仅反映出蛋白质的吸收，在水分较多的情况下酰胺基Ⅰ会明显增强，而酰胺基Ⅱ不会发生变化，因此两者的吸光度之比可以反映出皮肤含水量的变化。

在使用微生物多糖样品作用前后，皮肤含水量的变化会导致某些红外特征吸收峰的变化，通过红外光谱测定，并通过分析数据可以反映出皮肤含水量的变化，从而对微生物胞外多糖样品的保湿性能做出评价。

本发明实施例借助小鼠背部皮肤角质层含水量法来评价胶质芽孢杆菌胞外多糖的保湿性能。具体方法为：小鼠背部皮肤经胰蛋白酶处理然后冷冻干燥获得角质层，取一定量的角质层分别放入浓度为0.1%胶质芽孢杆菌胞外多糖溶液、海藻酸钠溶液、甘油溶液、透明质酸溶液中。浸泡一个小时后取出，用滤纸吸干表面水分，然后放入恒定湿度的干燥器中，干燥器中为饱和氯化钙溶液，环境相对湿度为30%。每隔一定时间取出并利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱仪扫描检测。

以下实施例中所用胶质芽孢杆菌胞外多糖为胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）SM-01发酵液经稀释、过滤除菌、浓缩、乙醇沉淀、烘干而得到的胶质芽孢杆菌胞外多糖。

实施例1：胶质芽孢杆菌胞外多糖吸湿、保湿效果测定

1.1 采用重量法测定胶质芽孢杆菌胞外多糖的吸湿率

将胶质芽孢杆菌胞外多糖、海藻酸钠、透明质酸、甘油用P₂O₅为干燥剂干燥至恒重，精确称取0.5 g各样品4份，分别放入到直径为4 cm的称重瓶中，放进盛有饱和醋酸钾、饱和氯化钙、饱和碳酸钠和饱和硫酸铵溶液的干燥器中（各饱和溶液的相对湿度分别为22%、30%、43%、81%），在放置4 h，8 h，12 h，24 h，30 h，36 h，48 h时称重，按照上述公式（1）计算样品的吸湿率。

考察了多糖类样品在相对湿度分别为22%、30%、43%和81%的环境中的吸水性，结果如图1所示。在相对湿度为22%的条件下，胶质芽孢杆菌胞外多糖表现出与海藻酸钠几乎等同的吸水效果，且优于甘油和海藻酸钠的吸水效果；在相对湿度为30%的条件下，测定的30 h内透明质酸表现出良好的吸水性效果，随着时间的延长其优势吸水性效果逐渐被甘油和海藻酸钠代替；在相对湿度为43%的条件下，透明质酸的吸水率一直占优势，其中胶质芽孢杆菌胞外多糖的吸水性仅次于透明质酸和海藻酸钠两种保湿剂；在相对湿度为81%的条件下，海藻酸钠表现出吸水性优势，透明质酸次之。值得关注的是在测定的初始阶段0-12 h内，胶质芽孢杆菌胞外多糖和透明质酸都表现出吸水性的绝对优势。从可作为化妆品原料的实际应用的角度来看，胶质芽孢杆菌胞外多糖有被广泛应用为保湿型化妆品添加剂的优势。

1.2 采用重量法测定胶质芽孢杆菌胞外多糖的水分损失率

精确称取一定量用于吸水实验后的各样品，胶质芽孢杆菌胞外多糖、透明质酸、甘油、海藻酸钠2份，分别置于含饱和醋酸钾、饱和氯化钙的干燥器中。在放置4 h，8 h，12 h，24 h，30 h，36 h，48 h时称重，按照公式（2）计算样品的水分损失率。

考察了多糖类样品在相对湿度为22%、30%环境中的水分损失率，结果如图2 所示。由图中可以看出，在相对湿度为22%时甘油的水分损失率最大，相对湿度为30%时海藻酸钠水分损失率最大；透明质酸和胶质芽孢杆菌胞外多糖在相对湿度为22%和30%的环境中均表现出了很好的保水性，而且胶质芽孢杆菌胞外多糖和透明质酸在两种不同的相对湿度条件下保水率均达到85%以上，值得关注的是在相对湿度为30%的条件下胶质芽孢杆菌胞外多糖的水分损失率要略优于透明质酸，显示出最好的保水效果。这可能与两种多糖中含有大量的亲水基团及大分子量有关系。通常情况下分子量越大相应的增加了亲水基团的数量，因此保湿性效果越好。在上述多糖保湿性的初步研究中，价值芽孢杆菌胞外多糖显示出了作为保湿型化妆品原料的巨大潜能。

实施例2：利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱仪检测胶质芽孢杆菌胞外多糖对小鼠角质层含水量的影响

2.1 角质层制备：小鼠断颈处死，取背部皮肤，去除皮下脂肪及黏液组织。将皮肤置于40 ℃，浓度为0.1%的胰蛋白酶溶液中处理8小时，置于生理盐水中使角质层游离，再用冷己烷（-4 ℃）漂洗除去表面的脂质，冷冻干燥后备用。

2.2 多糖及对照品溶液制备：分别称取0.1 g胶质芽孢杆菌胞外多糖、透明质酸、海藻酸钠、甘油，加去离子水溶解定容至100 ml。

2.3 角质层样品测定：取一定量角质层样品放入四种溶液中浸泡一个小时，取出后用滤纸吸干表面水分，然后将角质层放入密闭的干燥器中，干燥器中含饱和氯化钙溶液，湿度保持恒定为30%。角质层放入干燥器后开始计时，在2 h、3 h、8 h、24 h时取出用衰减全反射傅立叶变换红外光谱检测。

2.4 结果分析

根据各样品的扫描结果，计算出酰胺基Ⅰ和酰胺基Ⅱ吸光度之比（A1/A2）。图3显示在开始阶段透明质酸和海藻酸钠表现出明显的优势，经两种溶液处理过后的样品中水分含量明显高于其他两种溶液。但是随着时间的增长其优势很快丢失，经透明质酸和海藻酸钠处理的样品含水量下降幅度较快。8h时四种不同溶液处理的角质层含水量已经接近，最终采用透明质酸处理过的角质层的含水量最高。胶质芽孢杆菌胞外多糖虽然在初始阶段没有表现出如透明质酸和海藻酸钠的保湿效果，但是在整个实验阶段经胶质芽孢杆菌胞外多糖溶液处理过的角质层含水量下降幅度相比不大，其持续保湿效果较好。以上结果表明胶质芽孢杆菌胞外多糖能够在保湿型化妆品中应用。

Claims

1.一种胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）SM-01胞外多糖在保湿型化妆品中的应用方法，其特征为：所述胶质芽孢杆菌胞外多糖为胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）SM-01发酵液经稀释、过滤除菌、浓缩、乙醇沉淀、烘干而得到的胶质芽孢杆菌胞外多糖。

2.权利要求1所述的胶质芽孢杆菌胞外多糖在保湿型化妆品中的应用方法，其特征在于：所述胶质芽孢杆菌为Bacillus mucilaginosus SM-01。

3.权利要求1所述的胶质芽孢杆菌胞外多糖在保湿型化妆品中的应用方法，其特征在于：所述胶质芽孢杆菌胞外多糖在化妆品中的添加量为0.05～0.1%。